一种空间高精度原子钟性能评估方法、系统、设备及介质

1.一种空间高精度原子钟性能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：基于双向时差测量方法，计算获得星地相对钟差；其中，计算所述星地相对钟差的过程中引入距离不一致时延误差进行修正；基于计算获得的星地相对钟差计算获得稳定度、天稳定度、星地比对精度，基于稳定度、天稳定度和星地比对精度实现空间高精度原子钟性能评估。 2.根据权利要求1所述的一种空间高精度原子钟性能评估方法，其特征在于，所述基于双向时差测量方法，计算获得星地相对钟差的过程中，所述星地相对钟差的计算表达式为，Δt＝(P 1 -P 2 )/2+r/2+&/2；式中，Δt为星地相对钟差；P 1 为上行伪距测量值；P 2 为下行伪距测量值；r为距离不一致时延误差；(& 12 -& 21 )＝&，& 21 表示信号上行传播路径的各项传播时延综合误差，& 12 表示信号下行传播路径的各项传播时延综合误差；r＝R 12 -R 21 ＝[D_(SG’)-D_(GS’)]/c；式中，R 21 表示上行信号传播几何距离时延，R 12 表示下行信号传播几何距离时延；D_(SG’)表示S发射测距信号到G收到信号的下行信号传播几何距离，D_(GS’)表示G发射测距信号到S收到信号的上行信号传播几何距离；S、G依次分别表示搭载有高精度原子钟的低轨卫星、地面站；c表示光速。 3.根据权利要求2所述的一种空间高精度原子钟性能评估方法，其特征在于，上行伪距测量值P 1 以及下行伪距测量值P 2 的获取步骤包括：搭载有高精度原子钟的低轨卫星通过固定频点f 1 的微波链路测距设备下行向地面站发送连续测距信号，地面站通过固定频点f 2 的微波链路测距设备上行向低轨卫星发送连续测距信号；地面站的微波链路测距设备收到低轨卫星发送的信号后，处理得到下行伪距测量值，并通过地面数据传递网络将下行伪距测量值送给地面处理中心的接收处理设备；低轨卫星的微波链路测距设备收到地面站发送的信号后，处理得到上行伪距测量值，并通过数据遥测回传链路将上行伪距测量值送给地面处理中心的接收处理设备。 4.根据权利要求2所述的一种空间高精度原子钟性能评估方法，其特征在于，所述基于计算获得的星地相对钟差计算获得稳定度、天稳定度、星地比对精度的过程中，计算获得稳定度的步骤包括：根据低轨卫星每次过境地面站的可视连续弧长确定平滑时间，通过稳定度计算表达式计算获得修正Allan方差表征稳定度Modσ y (τ)，所述稳定度计算表达式为，式中，τ为平滑时间，τ＝mτ 0 ；m为平滑因子；τ 0 为采样间隔；N为数据总个数，x i 为得到的星地相对钟差Δt；计算获得天稳定度的步骤包括：获取预设天数的星地相对钟差数据作为样本数据，利用所述稳定度计算表达式计算获得天稳定度；计算获得星地比对精度的步骤包括：选取一次过境测量得到的连续弧段的星地测量数据，利用双向时差测量方法计算得到该弧段各个时刻的星地相对钟差数据，并剔除野值；对剔除野值后的钟差数据进行高阶多项式拟合，然后与原始的星地钟差数据相减得到一个残差序列；对所述残差序列求标准方差获得星地比对精度。 5.一种空间高精度原子钟性能评估系统，其特征在于，包括：星地相对钟差获取模块，用于基于双向时差测量方法，计算获得星地相对钟差；其中，计算所述星地相对钟差的过程中引入距离不一致时延误差进行修正；性能评估模块，用于基于计算获得的星地相对钟差计算获得稳定度、天稳定度、星地比对精度，基于稳定度、天稳定度和星地比对精度实现空间高精度原子钟性能评估。 6.根据权利要求5所述的一种空间高精度原子钟性能评估系统，其特征在于，所述星地相对钟差获取模块实现基于双向时差测量方法，计算获得星地相对钟差的过程中，所述星地相对钟差的计算表达式为，Δt＝(P 1 -P 2 )/2+r/2+&/2；式中，Δt为星地相对钟差；P 1 为上行伪距测量值；P 2 为下行伪距测量值；r为距离不一致时延误差；(& 12 -& 21 )＝&，& 21 表示信号上行传播路径的各项传播时延综合误差，& 12 表示信号下行传播路径的各项传播时延综合误差；r＝R 12 -R 21 ＝[D_(SG’)-D_(GS’)]/c；式中，R 21 表示上行信号传播几何距离时延，R 12 表示下行信号传播几何距离时延；D_(SG’)表示S发射测距信号到G收到信号的下行信号传播几何距离，D_(GS’)表示G发射测距信号到S收到信号的上行信号传播几何距离；S、G依次分别表示搭载有高精度原子钟的低轨卫星、地面站；c表示光速。 7.根据权利要求6所述的一种空间高精度原子钟性能评估系统，其特征在于，上行伪距测量值P 1 以及下行伪距测量值P 2 的获取步骤包括：搭载有高精度原子钟的低轨卫星通过固定频点f 1 的微波链路测距设备下行向地面站发送连续测距信号，地面站通过固定频点f 2 的微波链路测距设备上行向低轨卫星发送连续测距信号；地面站的微波链路测距设备收到低轨卫星发送的信号后，处理得到下行伪距测量值，并通过地面数据传递网络将下行伪距测量值送给地面处理中心的接收处理设备；低轨卫星的微波链路测距设备收到地面站发送的信号后，处理得到上行伪距测量值，并通过数据遥测回传链路将上行伪距测量值送给地面处理中心的接收处理设备。 8.根据权利要求6所述的一种空间高精度原子钟性能评估系统，其特征在于，所述性能评估模块实现基于计算获得的星地相对钟差计算获得稳定度、天稳定度、星地比对精度的过程中，计算获得稳定度的步骤包括：根据低轨卫星每次过境地面站的可视连续弧长确定平滑时间，通过稳定度计算表达式计算获得修正Allan方差表征稳定度Modσ y (τ)，所述稳定度计算表达式为，式中，τ为平滑时间，τ＝mτ 0 ；m为平滑因子；τ 0 为采样间隔；N为数据总个数，x i 为得到的星地相对钟差Δt；计算获得天稳定度的步骤包括：获取预设天数的星地相对钟差数据作为样本数据，利用所述稳定度计算表达式计算获得天稳定度；计算获得星地比对精度的步骤包括：选取一次过境测量得到的连续弧段的星地测量数据，利用双向时差测量方法计算得到该弧段各个时刻的星地相对钟差数据，并剔除野值；对剔除野值后的钟差数据进行高阶多项式拟合，然后与原始的星地钟差数据相减得到一个残差序列；对所述残差序列求标准方差获得星地比对精度。 9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至4中任一项所述的空间高精度原子钟性能评估方法。 10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的空间高精度原子钟性能评估方法。